Способ доставки средств пожаротушения (варианты) и управления объектом доставки средств пожаротушения посредством гидродинамического гирокомплекса (варианты)
Изобретение относится к приборостроительной технике и может быть использовано для доставки средств пожаротушения. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Для достижения данного результата устанавливают гидродинамический гирокомпас на платформу пусковой установки. Азимут направления движения объекта отсчитывают как угол между осью собственного вращения гирокомпаса и проекцией продольной оси направляющей пусковой установки на плоскости горизонта. Устанавливают второй гидродинамический гироскоп с аксиальным смещением центра масс на объект доставки или на направляющей его пусковой установки и совмещают ось его собственного вращения с продольной осью объекта или продольной осью направляющей пусковой установки. При формировании направления движения отклоняют направляющую пусковой установки и продольную ось объекта доставки на заданный угол тангажа-бросания. 4 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.
Техническое решение относится к области гироскопической техники и управления движущимися объектами, а также касается способов доставки грузов различного назначения и распределения их на дистанционно расположенных площадях. К грузам различного назначения можно отнести средства борьбы с вредными насекомыми в лесах или полях, средства тушения открытого огня и тлеющих торфяников на непроходимых болотах, распределенных на обширных площадях.
Прототипом для комплекса технических решений выбран способ управления движущимся объектом малой дальности перемещения /1/, включающий ориентацию объекта доставки по азимуту /см. стр.186, первый абзац/ и углу тангажа-бросания Ок /см. стр.193, первый и последний абзацы, рис.5.4/. Недостаток прототипа состоит в отсутствии рекомендаций по ориентированию /привязке/ средств измерения азимута γ и угла тангажа-бросания Ок с использованием гидродинамического гирокомплекса. Другим недостатком прототипа является отсутствие рекомендаций по формированию управляющего воздействия на динамический объект малой дальности посредством гидродинамического гирокомплекса в процессе его перемещения по расчетной траектории для программного изменения направления его движения и управления тем самым дальностью полета и отклонением объекта по азимуту.
Задачей данной части технических решений является ориентирование динамического объекта малой дальности в азимуте и по углу бросания с использованием гидродинамического гирокомплекса, а также реализация управляющего воздействия на этот объект в процессе полета посредством формирования командных сигналов через измеритель угловых перемещений системы стабилизации. Для решения этой задачи использованы:
1. Гироскопические системы. Проектирование гироскопических систем. Ч.1 под ред. Пельпора Д.С., Москва, Высшая школа, 1977 г.
2. Андрейченко К.П. Динамика поплавковых гироскопов и акселерометров. Москва, Машиностроение, 1987 г.
Решение задачи способом управления объектом доставки средств пожаротушения посредством гидродинамического гирокомплекса, включающим ориентирование этого объекта по азимуту и тангажу, имеет такую особенность, что устанавливают гидродинамический гирокомпас на платформу пусковой установки, азимут направления движения объекта отсчитывают как угол между осью собственного вращения гирокомпаса и проекцией продольной оси направляющей пусковой установки на плоскость горизонта, устанавливают другой гидродинамический гироскоп с аксиальным смещением центра масс на объекте доставки или на направляющей его пусковой установки и смещают при этом ось собственного вращения гироскопа с продольной осью объекта или продольной осью направляющей пусковой установки, при формировании направления движения отклоняют направляющую пусковой установки и продольную ось объекта доставки на заданный угол тангажа-бросания, определяют этот угол ψ отклонения продольной оси от вертикали посредством гидродинамического гироскопа с аксиальным смещением центра масс, оценивают угол тангажа-бросания по формуле Ок=90°-ψ.
Решение задачи способом управления объектом доставки средств пожаротушения посредством гидродинамического гирокомплекса, включающим ориентирование этого объекта по азимуту и тангажу, имеет такую особенность, что размещают в диаметральной плоскости корпуса гироскопа и поплавка кольцевую обмотку как статор датчика момента /см. стр.7, рис.1.3 /2//, во время движения объекта формируют по внешней команде в этой обмотке ток на суммарной частоте вращения поплавка и объекте доставки, амплитуда которого определяет амплитуду отклонения поплавка относительно корпуса прибора, а фаза определяет направление этого отклонения, формируют при этом программное изменение углового положения поплавка и воспринимают его как отклонение корпуса прибора и объекта от заданного направления, формируют управляющий сигнал с гироскопа и ему соответствующий момент посредством двигателя стабилизации объекта и тем самым разворачивают в двух взаимно перпендикулярных плоскостях продольную ось объекта доставки в зависимости от амплитуды и фазы пропускаемого во введенной обмотке тока.
Новизна.
Впервые предложено осуществить формирование направления движения динамичного объекта доставки посредством гидродинамического гирокомплекса, который позволяет определить азимут направления движения объекта доставки и угол тангажа-бросания Ок /стр.192, 193 /1//. Составляющей изобретательского уровня здесь является привязка осей собственного вращения /и соответственно осей чувствительности/ к осями платформы пусковой установки и направляющей этой платформы, где размещают объект доставки средств различного назначения. Новые средства измерения /гидродинамические гироскопы/ потребовали разработку и привязку их к пусковой установке для последующего измерения «классических» углов азимута и бросания /тангажа/ наводимого на «цель» объекта доставки. Эти углы формируют «начальные условия» /начальную выставку/ для последующего управления объектом доставки на своем участке его движения. Это также предлагается осуществить впервые для динамичных объектов доставки малой дальности перемещения. Здесь впервые предложен способ управления /коррекции при необходимости/ динамичным объектом доставки средств различного назначения малой дальности перемещения на всем участке его движения. В частности, новизна состоит в том, что по внешней команде путем пропускания тока во вновь введенной обмотке определенной амплитуды и фазы типового стандартного гидродинамического гироскопа /измерителя угловых перемещений/ - чувствительного элемента системы стабилизации, предложено изменять направление движения объекта доставки /для более эффективного решения задачи, например пожаротушения/. В результате создаются условия для управления объектами доставки средств различного назначения на всем участке его движения, даже на участках малой дальности.
Фиг.1. Схема размещения гидродинамического гирокомплекса на пусковой установке объектов доставки средств различного назначения. С-Ю, В-З - север-юг; восток-запад; ГДГ1, ГДГ2 - гидродинамические гироскопы первый /типовой, стандартный, выпускаемый промышленностью/, второй - гироскоп с чувствительным элементом, имеющим аксиальное смещение центра масс; ППУ - платформа пусковой установки; НПУ - направляющая ППУ, где перед началом движения размещают объект доставки; ψ, Ок - угол отклонения НПУ от вертикали, угол тангажа-бросания; γ - угол азимута платформы пусковой установки.
Фиг.2: конструктивная схема ГДГ1 с дополнительно введенной обмоткой 5.1, размещенной на корпусе прибора в диаметральной плоскости его и поплавка 2; 3 - радиальный зазор ГДГ1, 4 - подшипники подвеса камеры 1; 5, 6 - кольцевые магниты поплавка и обмотки съема сигнала с поплавка 2; 7 - корпус ГДГ1.
Обоснование данной части технического решения.
В /1/ стр.186, 192-193 предложено ориентировать объект доставки на малую дальность /стр.193/ средств различного назначения посредством установки определенного азимута и угла тангажа-бросания Ок. В представляемом техническом решении предложено осуществлять определение этих углов посредством гидродинамического гирокомплекса, реализованного на базе освоенных в промышленности гидродинамических гироскопов с особенностями конструкции, позволяющими это осуществить. Так, для определения азимута плоскости, вдоль которой будет затем перемещаться объект доставки, предложено применить гидродинамический гирокомпас оригинальной конструкции /заявка №2004123603 от 30 июля/; для определения угла тангажа /бросания/ объекта доставки предложено использовать гидродинамический гироскоп с чувствительным элементом, имеющим аксиальное смещение центра масс /заявка №2004113172/28 от 25.04.04/. Основная идея решения - осуществление наведения объекта доставки с использованием для определения углов азимута и бросания гидродинамических гироскопов, освоенных в промышленности в той же отрасли, где производятся объекты доставки и типовые стандартные измерители угловых перемещений для системы стабилизации объектов доставки. Достоинства гидродинамических гироскопов - простота конструкции, сравнительно низкая стоимость с поплавковыми гироскопами с подвесом чувствительных элементов гидростатического типа, а также высокая вибрационная и ударная стойкость.
Вторая оригинальная идея решения - это управление объектом доставки с использованием типового гидродинамического гироскопа с введенным датчиком момента для формирования управляющего воздействия на сферический поплавок. Здесь «рациональное зерно» состоит в том, что впервые посредством управления угловым положением чувствительного элемента гироскопа, которое воспринимается системой стабилизации как отклонение поплавка основания от заданного направления, управляют объектом доставки. В результате управления поплавком гироскопа сигнал с него через систему стабилизации объекта формирует управляющее воздействие на него в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Возможность управления поплавком проверена экспериментально. Выявлена особенность - управление поплавком в гидродинамическом гироскопе должно осуществляться на частоте его собственного вращения. Предложенное решение позволяет осуществить управление объектом доставки дистанционно на малых дальностях перемещения от нескольких километров до сотни километров. Это особенно важно для уточнения направления давления и точности доставки средств различного назначения, например, при тушении пожара на значительных площадях посредством внешней команды с корректора /например, вертолета, находящегося в зоне прямой видимости участка тушения/.
Способ управления объектом доставки посредством гидродинамического гирокомплекса реализуется следующим образом /фиг.1, 2/.
Первая часть решения - определение параметров наведения объекта /т.е. начальных условий с точки зрения теории управления/. Вторая - управление объектом доставки в процессе его движения до места расположения «цели» дистанционно или с использованием собственных средств наведения на «цель» /например, инфракрасных лучей, формируемых этой «целью»/.
Порядок действия следующий.
Устанавливают гидродинамический гирокомпас на платформу пусковой установки /фиг.1/. Устанавливают второй гидродинамический гироскоп с аксиальным смещением центра масс на объекте доставки или непосредственно на направляющей пусковой установки НПУ, при этом совмещают ось собственного вращения ГДГ с продольной осью объекта или продольной осью направляющей пусковой установки. Здесь представлены два варианта привязки ГДГ2, т.к. не исключается вариант его применения только для наведения. В этом случае ГДГ2 устанавливают на НПУ. Если предполагается последующая корректировка движения объекта доставки, то размещают ГДГ2 на объекте /в его системе управления/. Здесь же размещен типовой ГДГ1 без аксиального смещения центра масс. Он выполняет функции чувствительного элемента системы стабилизации объекта доставки средств различного назначения.
При формировании направления движения отклоняют направляющую пусковой установки на определенный угол бросания-тангажа. Предварительно ориентируют платформу пусковой установки по азимуту. Для этого средство перемещения объекта доставки устанавливают так, чтобы отсчитываемый угол азимута с гидродинамического гирокомплекса соответствовал назначенной плоскости передвижения объекта доставки в направлении координаты места доставки.
Азимут направления движения объекта доставки отсчитывают как угол между осью собственного вращения гирокомпаса и проекцией оси направляющей пусковой установки на плоскость горизонта. Определяют угол отклонения продольной оси объекта доставки от вертикали посредством ГДГ2 /с аксиальным смещением центра масс/. Оценивают угол тангажа-бросания /который определяет дальность перемещения /см. 193 /1// по формуле Ок=90°-ψ. Далее начинается движение в плоскости перемещения объекта доставки в направлении места доставки.
Вторая часть решения. Управление объектом доставки /не только в начале его движения/, а на всем /любом/ участке траектории.
Первое решение здесь полностью входит как операция начальной выставки: ориентируют объект доставки по азимуту и тангажу - углу бросания. Определяют параметры наведения посредством гидродинамического гирокомплекса.
Непосредственно при изготовлении чувствительного элемента системы стабилизации ГДГ1 /фиг.1/ размещают в диаметральной плоскости корпуса ГДГ1 7 и поплавка 2 /фиг.2/ кольцевую обмотку 5.1 как статор датчика момента. Ротором здесь служит магнит 5, закрепленный в диаметральной плоскости поплавка 2.
Во время движения объекта доставки формируют по внешней команде /для ГДГ1/ в обмотке 5.1 ток на суммарной частоте вращения поплавка и основания /объекта доставки/. Амплитуда этого тока определяет амплитуду отклонения поплавка относительно корпуса прибора, а фаза определяет направление этого отклонения относительно оси собственного вращения ГДГ1. В результате формируют программное изменение углового положения поплавка /относительно корпуса 7/ и воспринимают его как отклонение корпуса 7 ГДГ1 и объекта от заданного направления. Это направление было сформировано вначале углами азимута и тангажа-бросания. Далее управление осуществляют следующим образом. Формируют управляющий сигнал с ГДГ1 и соответствующий этому сигналу стабилизирующий момент посредством двигателя стабилизации объекта и тем самым разворачивают в двух взаимно перпендикулярных плоскостях /линией пересечения которых является ось собственного вращения ГДГ1/ продольную ось объекта доставки. Т.е. управляют продольной осью объекта в зависимости от амплитуды фазы пропускаемого во вновь введенной обмотке тока.
Замечание. Такое управление возможно как по внешней команде, например посредством радиосигнала, так и при использовании автономного наведения с использованием любых средств /например, инфракрасных лучей, если наведение осуществляется на теплоизлучающий элемент/. Главное здесь - пропускание тока во вновь введенной обмотке как в датчике момента и управление угловым положением поплавка. Следствием этого управления является изменение углового положения продольной оси объекта доставка относительно расчетной номинальной траектории /плоскости горизонта/. При этом для определения углового положения продольной оси относительно траектории может быть использован сигнал с ГДГ2 /со смещенным центра масс у поплавка/. Этот сигнал в поле силы тяжести обусловлен отклонением ψ оси собственного вращения ГДГ2 относительно вертикали. По этому сигналу судят об угле тангажа-бросания продольной оси объекта доставки. Как известно /стр.193 /1//, угол бросания определяет дальность полета. По рысканию /азимуту/ можно также осуществить управление. Для этого необходимо сформировать соответствующую фазу тока датчика момента и отклонить объект доставки дополнительно в плоскости горизонта.
Использование данного технического решения позволяет ориентировать объект доставки малой дальности в азимуте и по углу бросания с применением гидродинамического гирокомплекса, а также реализовать управление объектом доставки в процессе его движения по расчетной траектории посредством командных сигналов через измеритель угловых перемещений /ГДГ1/ системы стабилизации. Этот технический результат получается за счет следующего технического эффекта.
Ориентируют объект доставки по азимуту и углу тангажа-бросания. Используют при этом для определения этих углов гидродинамический гирокомплекс и гидродинамический гироскоп с аксиально смещенным центром масс чувствительного элемента. Управляют движением объекта доставки так, что формируют ток определенной амплитуды и фазы во введенном датчике момента и разворачивают при этом поплавок гороскопа и по его сигналу посредством системы стабилизации продольную ось объекта доставки средств различного назначения. В результате изменяют программно направление движения объекта доставки.
Прототипом для данного технического решения выбран способ управления движущимся объектом малой дальности перемещения /1/, описанный выше. Недостаток его - это отсутствие рекомендаций по осуществлению перемещения средств пожаротушения в зону открытого огня и реализации непосредственно процесса тушения пожара доставленными средствами.
Задача данной части решения - осуществление доставки средств различного назначения /пожаротушения здесь/ и непосредственное тушение открытого огня доставленными средствами на значительных площадях.
Решение этой задачи включает ориентирование объекта доставки по азимуту и тангажу и имеет такую особенность, что готовят объект доставки средств пожаротушения, реализуют одновременно начало движения совокупности из нескольких объектов доставки, перемещают их по траектории, включающей участок разгона, когда работает реактивный двигатель, и участок, когда объект доставки движется как тело, свободно брошенное под углом к плоскости горизонта, в случае необходимости корректируют направление движения объектов доставки посредством разворота их продольных осей по рысканию и тангажу и подключения реактивной тяги, поражают залпом из объектов доставки зону расположения цели /открытого огня/, при этом непосредственно перед поражением зоны доставки разбрасывают средства доставки вдоль траектории движения на площадь доставки, осуществляют постепенное перемещение их в направлении площади доставки /зоны открытого огня/.
Готовят средства /объект/ доставки средств пожаротушения так, что начиняют полость объекта доставки /вместо средств разрушения/ совокупностью из n-элементов пожаротушения, при этом каждый из элементов пожаротушения выполняют как пару изолированных полостей, одну из которых заполняют негорючей жидкостью /водой/, а другую - негорючим газом /газом углекислым, например/ под давлением, выходные каналы этих объемов соединяют в совокупность распыляющую смесь каналов с диаметром сопла выходного отверстия, меньшим диаметра выходного канала /1 вариант/. 2 вариант исполнения: готовят объект доставки средств пожаротушения так, что начиняют полость объекта доставки из n-элементов пожаротушения, при этом каждый элемент выполняют в виде полости, заполненной углекислотой под давлением, выходной канал этой полости выполняют в виде совокупности распыляющих каналов с диаметром сопла отверстия, меньшим внутреннего диаметра выходного канала. /Первая часть решения - доставка/.
Вторая часть решения - реализация тушения открытого огня доставленными средствам пожаротушения. Решение задачи включает перемещение /доставку/ средств пожаротушения в зону над размещением открытого огня /см. предыдущую совокупность признаков/, осуществление тушения его, для чего одновременно скачком снижают температуру в зоне нахождения открытого огня путем формирования процесса интенсивного испарения негорючей жидкости из доставленной взвеси и вытесняют из окружающей зоны открытого огня кислород посредством доставки в нее и распределения негорючего гада под давлением.
Осуществляют тушение открытого огня так, что разбрасывают n-элементов пожаротушения в направлении и над открытым огнем, распыляют негорючую жидкость /воду, например/ и негорючий газ над площадью пожара, формируют таким образом опускающуюся в направлении горения взвесь негорючей жидкости и негорючего газа на площадь расположения открытого огня.
Замечание. Негорючим газом, например, может служить углекислый газ. Важным фактором для выбора газа является приведенная плотность его и негорючей жидкости, которая обеспечит перемещение образующейся при распылении /по закону Бернулли/ негорючей жидкости-взвеси /в виде тумана, если выбрана вода/ в направлении поверхности Земли, где находится очаг открытого огня.
Новизна данной части решения состоит в том, что впервые предложен способ доставки средств пожаротушения с использованием объектов доставки, которые по своему прямому предназначению были созданы для доставки средств разрушения и формирования очагов сплошного огня в зоне расположения неприятеля. Новым является перемещение средств пожаротушения на сравнительно малые расстояния для объектов доставки и значительные для известных средств пожаротушения. К признакам, формирующим изобретательский уровень, следует отнести одновременное перемещение объектов доставки сразу из нескольких начальных мест /точек/ расположения пусковых установок, т.е. залповое поражение зоны расположения открытого огня. Здесь же следует отметать важнейшие элементы доставки и пожаротушения, такие, как разбрасывание элементов пожаротушения и распыление негорючей взвеси над открытым огнем, а также постепенное опускание этой взвеси непосредственно на зону пожара. В результате чего предложено одновременно по существу скачком уменьшать температуру в зоне пожара и вытеснять кислород /как источник горения/ из нее. Весь этот комплекс мероприятий возможно осуществлять при одновременной залповой доставке средств пожаротушения в зону открытого огня. На фиг.3 представлена схема доставки объектов с начиненными элементами пожаротушения в зону расположения открытого огня. Здесь обозначения полностью совпадают с обозначениями фиг.1. Цифрами отмечены порядковые номера азимута γ, угла бросания Ок, направляющих пусковых установок и их платформ. Отдельно выделен корректор движения объекта доставки, например вертолет, снабженный средствами управления объектами доставки, находящийся в зоне прямой видимости зоны открытого огня. Постепенность опускания на землю и формирования вертикальности движения взвеси, например, можно обеспечить при помощи парашютных систем малого размера. На Фиг.4 даны варианты исполнения элементов пожаротушения. Здесь обозначено: 8 - полость, заполненная негорючей жидкостью /вода, например/, 8.1 - объем избыточного давления Р, выталкивающий жидкость из полости 8 при разгерметизации элемента пожаротушения в момент разбрасывания; 9 - полость, заполненная негорючим газом /например, углекислым/ под давлением, обеспечивающим распыление негорючей жидкости во время опускания образующейся взвеси на площадь распространения открытого огня; 10 - выпускной /выходной/ канал, герметизированный элементом 11.
Обоснование способа доставки и тушения.
Решение основано на известных законах физики и химии горения. Для приостановки химической реакции соединения /горения/ различных веществ с кислородом нужно реализовать два условия: исключить из зоны реакции один из ее элементов. Здесь кислород. При этом дополнительно нужно уменьшить в зоне горения температуру среды, окружающую взаимодействующие элементы. Для приостановки химической реакции нужно поместить «антикатализатор» в зону протекания ее и осуществить любым способом поглощение тепловой энергии горения в этой же зоне, а также удалить /вытеснить, например/ кислород из нее. Поэтому для остановки реакции горения одновременно /лучше всего скачком на всей площади протекания реакции/ снизить температуру среды горения. Кроме того, в реальных условиях требуется осуществить доставку этого «антикатализатора» в зону течения химической реакции взаимодействия горящего элемента с кислородом и минимизировать в ней температуру, при этом нужно так доставить эти составляющие тушения огня, чтобы одновременно минимизировать доступ кислорода на всей уже известной площади горения. В известных способах тушения, которые периодически озвучивают средства массовой информации, процесс гашения огня начинают с локализации пожара с последующими воздействиями средствами пожаротушения, как правило, при непосредственном соприкосновении с огнем! Однако здесь предлагается альтернативный способ высокоточной доставки и тушения с использованием высокоэффективных средств перемещения объектов доставки средств различного назначения /пожаротушения в данном случае/ с использованием реактивных систем залповой стрельбы /известных из средств массовой информации как РС /«Катюша»/ и современных систем, уже освоенных в промышленности: типа «Град», «Ураган» и «Смерч»/. Эти системы созданы для доставки к месту расположения противника средств разрушения и формирования зоны сплошного огня! Источник предложенного решения - это передача канала ТВЦ 10.08.04 «Умный нашелся», где была продемонстрирована публично система пожаротушения профессора МАИ. Суть способа в том, что направленной в сторону открытого огня струей распыляют воду. Однако этот способ, несомненно заслуживающий внимания своей оригинальностью, имеет существенный недостаток. В нем отсутствует средство доставки средств пожаротушения на значительные расстояния. При этом этот способ не позволяет осуществить тушение значительных площадей. В связи с этим была поставлена техническая задача: предложить средство доставки средств пожаротушения. Предметом настоящего технического решения и явилось предложенное средство доставки в виде известной системы залповой стрельбы. Здесь несущее разрушение и источники огня - начинки объектов доставки предложено заменить на средства пожаротушения огня. В результате для проверки эффективности предложенного решения нужно /всего лишь/ осуществить залп известными системами со стандартной начинкой и затем повторить его с вновь предложенными средствами пожаротушения. В результате такого способа проверки эффективности данного решения можно убедиться в его работоспособности. В связи с предлагаемым способом доставки неизбежно и появились особенности способа тушения.
Средства тушения теперь выглядят следующим образом. Два объема с негорючим газом и жидкостью предложено превратить в один из n-элементов, размещаемых в некоторой полости с реактивной тягой. При этом в момент достижения окрестности зоны расположения огня предложено разбрасывать элементы пожаротушения из объекта доставки вдоль траектории движения. В этот момент средства пожаротушения - n-элементы распыляют в направлении огня образующуюся негорючую смесь /взвесь/. По мере опускания на Землю негорючая жидкость /вода/ испаряется, а углекислый газ вытесняет кислород из зоны огня. Образующаяся взвесь накрывает весь объем над площадью открытого огня.
Важным элементом способа доставки является одновременность попадания средств пожаротушения сразу нескольких объектов доставки в зону пожара. При этом дополнительно сразу после попадания первых объектов на площадь пожара туда доставляются следующие. По сведениям средств массовой информации один залп самой эффективной системы накрывает 60-70 га в течение 40 с. Т.е. практически одновременно. При этом для различных расстояний можно применять различные из систем: от единиц километров до 100 км, имеющих различные калибры /полости для размещения средств пожаротушения/. При этом нет необходимости находиться в непосредственной видимости зоны огня, а достаточно знать его координаты для «работы» систем доставки. Здесь сохраняется главное достоинство способа пожаротушения - минимальный расход негорючей жидкости /воды/ для гашения огня. При этом представляется возможность расширить функции пожаротушения. В частности, предложенный способ доставки и тушения дает возможность гасить лесные пожары, тлеющие торфяники, окруженные непроходимыми болотами, а также может быть незаменимым при тушении нефтяных и газовых скважин с расстояния расположения высокоэффективных и дальнобойных средств доставки объектов различного назначения. Кроме предложенного способа тушения огня данный способ доставки также может быть применен для распределения средств борьбы с различными вредными насекомыми на огромных площадях их размещения. По существу, здесь предложена двойная технология применения средств доставки, позволяющая использовать научно-технический задел для гражданского применения реактивных систем залповой стрельбы /как называют их американцы/. Такого применения систем еще не было и поэтому «рациональное зерно» имеет место, промышленная применимость очевидна и не вызывает сомнения. Здесь же попутно предложен оригинальный способ корректировки направления движения, который крайне полезен для предложенного способа доставки средств различного назначения.
«Способ доставки средств пожаротушения» в зону распространения открытого огня и тушение его доставленными средствами реализуется так.
Готовят объект доставки средств пожаротушения так, что начиняют полость объекта доставки совокупностью из n-элементов пожаротушения. При этом каждый из элементов пожаротушения выполняют как пару изолированных полостей, одну из которых заполняют негорючей жидкостью, например водой, а другую - негорючим газом, например углекислым, под давлением, выходные каналы этих объемов соединяют в совокупность распыляющую смесь каналов с диаметром сопла выходного отверстия меньше диаметра выходного канала /1 вариант исполнения/. Второй вариант: готовят объект доставки средств пожаротушения, при этом каждый элемент выполняют в виде полости, заполненной углекислотой /Н2СО3/ вод давлением, выходной канал этой полости выполняют в виде совокупности распыляемых каналов с диаметром сопла отверстия, меньшим диаметра внутреннего выходного канала.
Ориентируют объект доставки по азимуту и тангажу посредством, например, гидродинамического гирокомплекса.
Реализуют одновременно начало движения совокупности из нескольких объектов доставки. Перемещают их по траектории, включающей участок разгона, когда работает реактивный двигатель, и участок, когда объект доставки движется как тело, брошенное под углом к плоскости горизонта, в случае необходимости /т.е. необязательно/, корректируют направление движения объектов доставки посредством разворота их продольных осей по рысканию и тангажу и подключения реактивной тяги. Поражают залпом из объектов доставки зону расположения открытого огня /цели/. При этом непосредственно перед поражением зоны доставки разбрасывают средства пожаротушения /доставки/ вдоль траектории движения на площадь доставки /размещения пожара/. Осуществляют постепенное перемещение их в направлении площади доставки /зоны открытого огня/.
Вторая часть решения: реализация тушения пожара доставленными средствами к месту его нахождения. Порядок действий следующий.
Перемещают /как представлены выше/ средства пожаротушения в зону над размещением открытого огня.
Осуществление тушения открытого огня: одновременно практически скачком снижают температуру в зоне нахождения открытого огня путем формирования процесса интенсивного испарения негорючей жидкости из доставленной взвеси /H2O+CO2/ и вытесняют из окружающей зоны открытого огня кислород посредством доставки в нее и распределения негорючего газа под давлением. Интенсивность испарения обусловлена тем, что распыленная негорючая жидкость /вода/ приобретает площадь испарения, во много раз большую, чем, например, струя ее, направленная на открытый огонь. Поэтому тепловая энергия горения интенсивно будет поглощаться в зоне пожара, температура в ней соответственно будет уменьшаться, что в свою очередь будет способствовать приостановке течения химической реакции горения. Кроме того, доставка в зону горения «антикатализатора» в виде углекислого газа и вытеснение при этом кислорода также будут также влиять на течение реакции горения. В результате будут созданы условия для остановки реакции горения из-за практически одновременной доставки средств пожаротушения на всю известную площадь. С другой стороны, для реализации этого процесса разбрасывают n-элементов пожаротушения в направлении движения объекта доставки над открытым огнем. Эти элементы пожаротушения /фиг.4/ распыляют негорючую жидкость /воду/ и негорючий газ /углекислый или углекислоту, которая тут же распадается на воду и углекислый газ/, над зоной /площадью/ пожара. Формируют таким образом опускающуюся в направлении горения взвесь негорючей жидкости и негорючего газа на площадь расположения открытого огня.
Использование этой части технического решения позволяет осуществить доставку средств различного назначения /в том числе и пожаротушения/ и непосредственное тушение открытого огня доставленными средствами на значительных площадях и расстояниях от единиц до сотни километров.
Этот технический результат достигается за счет следующего технического эффекта. Осуществляется доставка средств пожаротушения посредством размещения их на борту объекта доставки с реактивной тягой. Перемещение их одновременно /залпом/ в направлении зоны открытого огня и разбрасывание в зоне пожара, а также распыление негорючей смеси над ней и опускание распыленной взвеси на площадь горения. В результате осуществляют тушение за счет скачкообразного снижения температуры и вытеснения кислорода из объема горения посредством доставки и распространения в нем негорючей смеси.
О выполнении требования «Единства изобретения». Предложен комплекс решений, объединенных единым изобретательским замыслом: так, решение по п.1 формулы предназначено для осуществления решения по п.2; решения пп.2 и 1 предназначены для осуществления решения по пп.3, 4, 5; а решения по пп.1, 2, 3, 4, 5 предназначено для осуществления решения по пп.6, 7 формулы. Таким образом, согласно пп.2, 3 Правил, заявленный комплекс признается удовлетворяющим требованию единства изобретения. При этом решения пп.1 и 2 формулы могут быть применены и автономно для использования в упомянутых в обосновании /к третьему и четвертому техническим решениям/ системах. Также способ доставки и пожаротушения может быть применен независимо от первого и второго решений. Кроме того, способ доставки и проведения настолько связаны, что даже имеют совпадения некоторых существенных признаков.
Принимая во внимание вышеизложенное, можно сделать вывод о том, что заявленное решение имеет мировую новизну, изобретательский уровень и промышленно применимо с ощутимым техническим и экономическим эффектом, и поэтому может быть признано изобретением.
1. Способ управления объектом доставки средств пожаротушения посредством гидродинамического гирокомплекса, включающий ориентирование этого объекта по азимуту и тангажу, отличающийся тем, что устанавливают гидродинамический гирокомпас на платформу пусковой установки, азимут направления движения объекта отсчитывают как угол между осью собственного вращения гирокомпаса и проекцией продольной оси направляющей пусковой остановки на плоскости горизонта, устанавливают другой гидродинамический гироскоп с аксиальным смещением центра масс на объект доставки или на направляющей его пусковой установки и совмещают при этом ось собственного вращения гироскопа с продольной осью объекта или продольной осью направляющей пусковой установки, при формировании направления движения отклоняют направляющую пусковой установки и продольную ось объекта доставки на заданный угол тангажа-бросания, определяют угол ψ отклонения продольной оси от вертикали посредством гидродинамического гироскопа с аксиальным смещением центра масс, оценивают угол тангажа-бросания по формуле Ок=90°-ψ.
2. Способ управления объектом доставки средств пожаротушения посредством гидродинамического гирокомплекса, включающий ориентирование этого объекта по азимуту и тангажу, отличающийся тем, что размещают в диаметральной плоскости корпуса гироскопа и поплавка кольцевую обмотку как статор датчика момента, во время движения объекта формируют по внешней команде в этой обмотке ток на суммарной частоте вращения поплавка и объекта доставки, амплитуда которого определяет амплитуду отклонения поплавка относительно корпуса прибора, а фаза определяет направление этого отклонения, формируют при этом программное изменение углового положения поплавка и воспринимают его как отклонение корпуса прибора и объекта от заданного направления, формируют управляющий сигнал с гироскопа и ему соответствующий момент посредством двигателя стабилизации объекта и тем самым разворачивают в двух взаимно перпендикулярных плоскостях продольную ось объекта доставки в зависимости от амплитуды и фазы пропускаемого во введенной обмотке тока.
3. Способ доставки средств пожаротушения, включающий ориентирование объекта доставки по азимуту и тангажу, отличающийся тем, что готовят объект доставки средств пожаротушения, реализуют одновременно начало движения совокупности из нескольких объектов доставки, перемещают их по траектории, включающей участок разгона, когда работает реактивный двигатель, и участок, когда объект доставки движется как тело, свободно брошенное под углом к плоскости горизонта, в случае необходимости корректируют направление движения объектов доставки посредством разворота их продольных осей по рысканью и тангажу и подключения реактивной тяги, поражают залпом из объектов доставки зону расположения цели, при этом непосредственно перед поражением зоны доставки разбрасывают средства доставки вдоль траектории движения на площадь доставки, осуществляют постепенное перемещение их в направлении площади доставки.
4. Способ доставки средств пожаротушения по п.3, отличающийся тем, что готовят объект доставки средств пожаротушения так, что начиняют полость объекта доставки совокупностью из п-элементов пожаротушения, при этом каждый из элементов пожаротушения выполняют как пару изолированных полостей, одну из которых заполняют негорючей жидкостью, а другую - негорючим газом под давлением, выходные каналы этих объемов соединяют в совокупность, распыляющую смесь, каналов с диаметром сопла выходного отверстия, меньшим диаметра выходного канала.
5. Способ доставки средств пожаротушения по п.3, отличающийся тем, что готовят объект доставки средств пожаротушения так, что начиняют полость объекта доставки совокупностью из п-элементов пожаротушения, при этом каждый из элементов пожаротушения выполняют в виде полости, заполненной углекислотой под давлением, выходной канал этой полости выполняют в виде совокупности распыляющих каналов с диаметром сопла отверстия, меньшим внутреннего диаметра выходного канала.
6. Способ доставки средств пожаротушения, включающий ориентирование объекта доставки по азимуту и тангажу, отличающийся тем, что перемещают залпом средства пожаротушения во внутренней полости объекта доставки с реактивной тягой в зону над размещением открытого огня, осуществляют тушение доставленными средствами, для чего одновременно скачком снижают температуру в зоне нахождения открытого огня путем формирования процесса интенсивного испарения негорючей жидкости из доставленной взвеси и вытесняют из окружающей зоны открытого огня кислород посредством доставки в нее и распределения негорючего газа под давлением.
7. Способ доставки средств пожаротушения по п.6, отличающийся тем, что осуществляют тушение открытого огня так, что разбрасывают п-элементов пожаротушения в направлении и над открытым огнем, распыляют негорючую жидкость и негорючий газ над площадью пожара, формируют таким образом опускающуюся в направлении горения взвесь негорючей жидкости и негорючего газа на площадь расположения открытого огня.
